Automatische buizen bias-regelaar – Tentlabs & Vanderveen

CLICK HERE TO DOWNLOAD
the complete application manual (pdf).

 
 

Tentlabs, bekend van de vele praktische modules voor upgrade of zelfbouw van CD spelers, DACs en buizenversterkers, introduceert samen met ir. bureau Vanderveen een wezenlijke stap voorwaarts in bias-regeling voor buizenversterkers.

Eindbuizen in buizenversterkers moeten voor optimale weergave op een constante stabiele ruststroom worden ingesteld. Dit kan middels instelbare negatieve roosterspanning of door middel van kathodeweerstanden. Beide schakelwijzen hebben als nadeel dat na lange tijd de instelling verloopt. Veroudering van de eindbuizen is hier debet aan, maar ook tussentijdse variaties in de voedingspanning beïnvloeden de bias. Traditionele servoschakelingen houden die instelling wel constant, maar deze verloopt zodra de versterker wordt uitgestuurd. De ruststroom wijzigt dan en wordt afhankelijk van de uitsturing van de versterker, hetgeen ongewenst is.

In de nieuwe schakeling van Tentlabs en Vanderveen is er geen sprake van enig verloop of afhankelijkheid van veroudering van de buizen, uitgangsvermogen of voedingsvariaties. De schakeling zet de eindbuizen rotsvast op hun optimale instelpunt: klasse A, AB, of B, het maakt niet uit. De schakeling meet met behulp van de weer te geven muziek, uitsluitend in een uiterst smal venster rondom het instelpunt. Hierdoor reageert de schakeling niet op de dynamiek van de muziek en treedt er geen verloop op van de ruststroom door de eindbuizen. De nieuwe module bevat een geïntegreerde voeding voor de negatieve roosterspanning, plus de regelelektronica en per eindbuis een meetsectie die elke eindbuis op exact dezelfde ruststroom instelt. De schakeling kan zowel push-pull als single-ended schakelingen beheren en is niet beperkt door het buistype (triode, pentode). Eén module kan maximaal 4 eindbuizen regelen. De maximale negatieve roosterspanning bedraagt -160V terwijl de ruststroom tot 175mA (per buis) met slechts één potentiometer afgesteld kan worden. De module heeft een detectie ingang voor de aanwezigheid van hoogspanning en een inschakelvertraging (ongeveer 45 seconden). Hierdoor wordt de bias na opstarten van de versterker automatisch heel rustig ingeregeld, waardoor de levensduur van de buizen wordt verlengd.

De garantie op de module bedraagt 5 jaar. De prijs van de volledige gebouwde en geteste module bedraagt € 179,- inclusief BTW en exclusief de verzendkosten. Vanaf 15 december 2007 tot 15 februari 2008 zijn de modules leverbaar voor een introductieprijs van € 149,-. Neem voor bestelling contact op met Tentlabs (www.tentlabs.com) of ir. bureau Vanderveen (zie "order" op de site www.mennovanderveen.nl)

Auto-bias module inbouwen in de UL40-S2
De UL40-S2 kan niet alleen sterk vereenvoudigd worden als de auto-bias schakeling wordt ingebouwd. Ook worden nu de eindbuizen permanent op de juiste ruststroom gehouden en is bijregelen niet meer nodig.
Het schema hieronder geeft aan hoe de module wordt ingepast. De componenten R14,15,16,17,18,19,21 en P4 en C6 zijn in het linker en rechter kanaal verwijderd en vervangen door de auto-bias schakeling. Onderstaand schema geeft de nieuwe schakeling weer (de UL40-S2 functioneert nu optimaal in de Super Triode Mode).

klik voor een vergroting

 

Hoe de bedrading aangelegd moet worden toont het volgende figuur. Hier is zichtbaar dat de regelprint en de bijbehorende voedingsprint met een ijzerzaagje van elkaar gescheiden zijn. De aanvoer van de voedingsspanningen moet nu verlengd worden, terwijl de voeding gevoed wordt met de geschakelde 230V aansluitingen op de netschakelaar, zie de foto's. De aardedraad kan van de onderzijde van de UL40-S2 print gehaald worden (zoals getekend), pal onder de centrale elco van 330 uF. Wat ook goed kan voor de aarde aansluiting is gebruik te maken van één van de aarde contacten van de elco's C13 of C14. Beide hier aangegeven oplossingen werken even goed, en de laatst genoemde heeft het voordeel dat de print niet eerst losgemaakt hoeft te worden.

klik voor een vergroting

 

 

De voeding is met de bijgeleverde plakvoetjes tegen de zijkant geplaatst. Maak daarvoor deze zijkant inwendig eerst vetvrij met aceton om een stevige hechting van de plakvoetjes te garanderen. Controleer zorgvuldig dat dit printjes nergens elektrisch contact met het chassis maakt.
Op de foto's is zichtbaar dat de eigenlijke regelunit met wat dubbelzijdig plaktape of de grote blauwe koppelcondensatoren is geplaats. Als men de UL40-S2p eindversterker versie heeft, dan kan deze regelunit ook met plakvoetjes tegen het inwendige van de voorkant geplaatst worden. Opnieuw hier eerst met aceton het chassis vetvrij maken.

Op de regelprint zit een blauwe instelpotentiometer. Hiermee kan de rustroom ingesteld worden. Bij aflevering van de auto-bias unit staat een ruststroom van 40 mA ingesteld. Door verdraaien van de instelpot kan de rustroom worden verhoogd (rechtsom draaien) of verkleind (links om draaien). Plaats nu een voltmeter tussen aarde en de kathode van een eindbuis en zet deze op het DC-2V-bereik. Schakel de versterker in, schakel na enige tijd de by-pass schakelaar in. Wacht nu ongeveer 45 seconden, en dan zul je zien dat de spanning op de kathode iets begint toe te nemen. Draai nu de instelpotentiometer rechtsom (met de klokrichting mee) en schroef de ruststroom op totdat de voltmeter 650mV spanning aangeeft. Het maakt niet uit op welke kathode je meet, ze zullen elk exact dezelfde meetspanning aangeven. Hiermee heb je een stabiele ruststroom van 65 mA per buis ingesteld.
Vervolgens kan nu met P5 de resterende brom helemaal weggeregeld worden. Door de auto-bias schakeling is nu niet alleen de ruststroom gelijk, P5 maakt ook nog eens de inwendige weerstanden van de eindbuizen exact gelijk. Zie voor meer info hierover in de beschrijving van de super triode schakeling.

Het LED'je boven de stand-by schakelaar moet nog anders aangestuurd worden, want die bepaalde in de oorspronkelijke schakeling de spanning over de dikke 220 Ohm 5 Watt kathodeweerstand die nu weg is. Onderstaand schema geeft aan wat er veranderd is, want de transistor die de LED aanstuurt gaat nu naar de hoogspanning kijken. De weerstand R39 was 150 kOhm; verwijder deze en monteer een nieuwe 2M2 weerstand die aangesloten wordt op de hoogspanning V1.

klik voor een vergroting

Welke winst behaal je met deze grote modificatie? Altijd en altijd maar weer perfect ingestelde eindbuizen, minimale brom, altijd optimaal werkpunt. De buizen hoeven zelfs niet meer gepaard te worden. De auto-bias unit houdt gegarandeerd de ruststromen gelijk; met P5 kan het laatste restje brom worden weggewerkt, terwijl de AC-balans met P3 perfect gelijk ingesteld kan worden. Op deze manier heb je de eindbuizen volledig in de greep op hun drie belangrijkste parameters en heb je ze volledig onder controle. Gepaarde buizen mag wel, maar het hoeft niet meer want je kunt nu volledig bijregelen. Kun je dat horen? Ja, de versterker wordt doodstil en de basweergave wordt duidelijk strakker omdat er nu absoluut geen enkele DC-magnetisatie van de kern van de uitgangstrafo plaats vindt. Op de foto's is overigens ook nog zichtbaar hoe ik de Super-Triode modificatie in de UL40-S2 heb gebouwd.
De UL40-S2 functioneert met de Super Triode modificatie plus de auto-bias modificatie op een ongekend hoog niveau. Brom en ruis en verloop zijn afwezig, microdetails zijn in alle rust volkomen hoorbaar en de basweergave heeft hoge strakheid en controle.
Zou het nog beter kunnen? We zullen zien; zeg nooit nooit.